陳忠霞,，常龍,，黃云前,，王繼強(qiáng),，文藝成

　　（山東科技大學(xué) 機(jī)械電子工程學(xué)院,，山東 青島 266590）

       摘要：針對(duì)當(dāng)前高校實(shí)驗(yàn)室信息管理復(fù)雜,、預(yù)約繁瑣等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了高校實(shí)驗(yàn)信息管理系統(tǒng),，用于完成學(xué)生與實(shí)驗(yàn)室教師之間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)約及預(yù)約審批的交互過(guò)程,，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)絡(luò)化管理。本系統(tǒng)采用LabVIEW作為開(kāi)發(fā)工具,，G語(yǔ)言作為編程語(yǔ)言,，運(yùn)用SQL語(yǔ)句遠(yuǎn)程訪問(wèn)SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù),。最后，以實(shí)驗(yàn)室教師為例,，驗(yàn)證了系統(tǒng)用戶分工明確,，能夠有效利用客戶端將教師、學(xué)生和實(shí)驗(yàn)室設(shè)備聯(lián)系在一起,，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室信息管理和預(yù)約一體化,，提高實(shí)驗(yàn)室的使用效率。該系統(tǒng)驗(yàn)證了LabVIEW編程簡(jiǎn)單,，功能強(qiáng)大,，應(yīng)用范圍廣。

　　關(guān)鍵詞： 實(shí)驗(yàn)室,；數(shù)據(jù)庫(kù),；信息管理；實(shí)驗(yàn)預(yù)約,；實(shí)驗(yàn)審批

0引言

　　高校實(shí)驗(yàn)室是高校進(jìn)行教學(xué)和科研的重要場(chǎng)所,，它能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解,，提高學(xué)生的創(chuàng)造力,。目前大部分實(shí)驗(yàn)室在實(shí)驗(yàn)室管理和預(yù)約等方面都存在相應(yīng)的問(wèn)題，如學(xué)生預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)不能及時(shí)查看實(shí)驗(yàn)室使用情況,，實(shí)驗(yàn)室教師不能及時(shí)反映新開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)等［1］,，因此需要在管理上進(jìn)行創(chuàng)新。

　　針對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室的管理現(xiàn)狀,，本文基于LabVIEW和SQL Server設(shè)計(jì)本系統(tǒng),，網(wǎng)絡(luò)化管理實(shí)驗(yàn)室，主要完成學(xué)生與實(shí)驗(yàn)室教師之間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)約及審批的交互過(guò)程,，學(xué)生隨時(shí)可以預(yù)約實(shí)驗(yàn),，并進(jìn)行查詢；實(shí)驗(yàn)室教師也可及時(shí)處理預(yù)約情況,，安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),，并及時(shí)更新實(shí)驗(yàn)室開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)信息，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室管理的規(guī)范化,、制度化,，把實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、教師和學(xué)生聯(lián)系在一起,，從而最大限度地提高實(shí)驗(yàn)室的使用效率,。高校通過(guò)使用該系統(tǒng)可使實(shí)驗(yàn)室信息管理及實(shí)驗(yàn)預(yù)約一體化，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，改變了以往由人工操作帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理工作繁瑣的現(xiàn)象［2］,，方便了學(xué)生,、實(shí)驗(yàn)室教師及時(shí)查看實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息。

1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　該實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)有3個(gè)用戶權(quán)限：班長(zhǎng)（預(yù)約實(shí)驗(yàn)）,、實(shí)驗(yàn)室教師和系統(tǒng)管理員,，因此不同用戶所擁有的操作權(quán)限也是不同的。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能［3］有：

　?。?）信息管理：用戶管理,，實(shí)驗(yàn)室信息管理；

　?。?）預(yù)約管理：實(shí)驗(yàn)預(yù)約,，預(yù)約審批；

　?。?）信息查詢：設(shè)備信息查詢,，開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)查詢，實(shí)驗(yàn)預(yù)約查詢,。

　　在預(yù)約實(shí)驗(yàn)室時(shí),，班長(zhǎng)代表班集體預(yù)約實(shí)驗(yàn)，班長(zhǎng)可以通過(guò)本系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室信息查詢,，包括實(shí)驗(yàn)室的地點(diǎn),、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、所開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)室預(yù)約情況等信息,，然后決定對(duì)哪個(gè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行預(yù)約,，在預(yù)約時(shí)，需選擇相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室,，添加預(yù)約人學(xué)號(hào),，預(yù)約時(shí)間，也能查看預(yù)約情況,。對(duì)于實(shí)驗(yàn)室教師,，可以通過(guò)系統(tǒng)管理實(shí)驗(yàn)室信息，包括查看實(shí)驗(yàn)室設(shè)備使用情況,、更新實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和所開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)信息,，對(duì)這些信息進(jìn)行添加、刪除,，并能審批學(xué)生預(yù)約的實(shí)驗(yàn),，及時(shí)反饋當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)情況,。系統(tǒng)管理員主要是維護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行,，管理所有能進(jìn)入本系統(tǒng)的用戶信息。對(duì)用戶信息可以進(jìn)行添加和刪除，也可從外部導(dǎo)入用戶信息,。添加的用戶信息主要包括學(xué)號(hào),、姓名、密碼,、學(xué)院專業(yè),、班級(jí)、職務(wù),、權(quán)限等,。

　　班長(zhǎng)只能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)約及信息查詢功能，實(shí)驗(yàn)室教師可以操作信息管理下的實(shí)驗(yàn)室信息管理功能和預(yù)約管理下的預(yù)約審批,，信息管理下的用戶管理由系統(tǒng)管理員負(fù)責(zé),。

　　系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)框架圖如圖1所示。

2系統(tǒng)使用技術(shù)

　　2.1LabSQL

　　在使用本系統(tǒng)時(shí),，用戶登錄所使用的賬戶密碼,、實(shí)驗(yàn)室相關(guān)信息都是保存在SQL Server所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)。LabVIEW是美國(guó)NI公司開(kāi)發(fā)的集數(shù)據(jù)采集,、控制,、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)顯示的虛擬儀器開(kāi)發(fā)平臺(tái)軟件。該軟件編程時(shí)分為面板和框圖兩部分,，編程語(yǔ)言靈活,，以圖形編程［4］的方式供用戶使用，簡(jiǎn)化了開(kāi)發(fā)過(guò)程,，便于用戶調(diào)試,。但是LabVIEW本身不具備訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)庫(kù)的功能［5］。LabVIEW對(duì)SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈接是借助LabSQL工具包實(shí)現(xiàn)的,。

　　LabSQL是通過(guò)第三方開(kāi)發(fā)的免費(fèi)工具包,，其原理是利用Microsoft ADO以及SQL語(yǔ)言來(lái)完成與數(shù)據(jù)庫(kù)的互訪，將復(fù)雜的底層ADO及SQL封裝成一系列的LabSQL VIs,，可供LabVIEW用戶使用,。LabSQL延續(xù)了LabVIEW圖形編程的最大優(yōu)點(diǎn)，不需要使用文本編程,，有效解決了LabVIEW不能訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的問(wèn)題,，節(jié)省了開(kāi)發(fā)時(shí)間。

　　2.2C/S結(jié)構(gòu)

　　選用SQL Server設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù),，以學(xué)校的局域網(wǎng)作為紐帶,，采用客戶機(jī)/服務(wù)器（Client/Server，C/S）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本系統(tǒng),。在C/S結(jié)構(gòu)中,，客戶端完成與用戶的交互任務(wù),，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理,。其中客戶端是一套完整的應(yīng)用程序,，能充分發(fā)揮自己的處理能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)的信息查詢,、添加,、刪除等操作，能實(shí)現(xiàn)子程序間的自由切換,，很多工作可以在客戶端處理后再提交給服務(wù)器,，客戶端響應(yīng)速度快［6］，同時(shí)也減輕了服務(wù)器運(yùn)行數(shù)據(jù)的負(fù)荷,。其使用對(duì)象比較固定,，程序構(gòu)架更加注重流程，可以對(duì)權(quán)限多層次檢驗(yàn),。

　　2.3全局變量應(yīng)用

　　為了增加程序的可維護(hù)性和可讀性,，在程序中添加全局變量。

　?。?）IP地址：系統(tǒng)通過(guò)IP地址訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù),，設(shè)置IP地址為全局變量，在界面程序中使用該全局變量,。當(dāng)服務(wù)器IP地址變化時(shí),，通過(guò)改變?nèi)肿兞恐械腎P地址，管理查詢界面程序中的IP地址也隨之變化,，無(wú)需修改各處IP地址,。

　　（2）權(quán)限：系統(tǒng)在登錄時(shí),，將登錄人權(quán)限傳遞給全局變量,。在各個(gè)管理界面程序中，判斷該全局變量,，根據(jù)不同權(quán)限顯示不同的管理查詢界面,。

3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

　　高校實(shí)驗(yàn)信息管理系統(tǒng)能夠滿足高校實(shí)驗(yàn)室管理的基本要求。現(xiàn)以實(shí)驗(yàn)室教師為例對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行具體演示,，該權(quán)限主要是管理實(shí)驗(yàn)室信息,，預(yù)約審批等。系統(tǒng)主界面選用LabVIEW中的Tab Control控件,，實(shí)現(xiàn)頁(yè)面切換,，節(jié)省了空間。

　　信息管理功能包括兩個(gè)按鈕：用戶管理和實(shí)驗(yàn)室信息管理,。實(shí)驗(yàn)室教師只負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室信息管理,，對(duì)用戶管理沒(méi)有權(quán)限,，因此在點(diǎn)擊用戶管理按鈕時(shí)，會(huì)彈出窗口提示“您無(wú)此權(quán)限”,。 點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)室信息管理按鈕,，彈出實(shí)驗(yàn)室信息管理窗口,。該功能的實(shí)現(xiàn)借助事件結(jié)構(gòu),，每一個(gè)菜單項(xiàng)作為一個(gè)觸發(fā)條件。例如當(dāng)點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)室信息管理按鈕時(shí),，觸發(fā)該條件結(jié)構(gòu),，執(zhí)行case結(jié)構(gòu)程序，根據(jù)權(quán)限判斷是否調(diào)用實(shí)驗(yàn)室信息管理窗口,。

　　圖2實(shí)驗(yàn)室信息添加界面實(shí)驗(yàn)室信息管理窗口包括實(shí)驗(yàn)室信息,、設(shè)備信息和開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)3個(gè)功能項(xiàng)。這3個(gè)功能項(xiàng)分成3個(gè)界面,，每個(gè)功能項(xiàng)下都可進(jìn)行相應(yīng)信息的添加和刪除,。以實(shí)驗(yàn)室信息功能項(xiàng)為例，選中實(shí)驗(yàn)室名稱,，點(diǎn)擊查看設(shè)備按鈕,，可查看所選實(shí)驗(yàn)室設(shè)備以及開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)信息，進(jìn)行添加和刪除操作,，及時(shí)更新實(shí)驗(yàn)室信息,。圖2所示為實(shí)驗(yàn)室信息添加界面，添加成功后會(huì)彈出窗口詢問(wèn),，實(shí)現(xiàn)框圖如圖3所示,。

　　當(dāng)添加實(shí)驗(yàn)室信息時(shí)，點(diǎn)擊確定按鈕,，系統(tǒng)通過(guò)LabSQL VIs下的ADO Connection Creat.vi和ADO Connection Open.vi這兩個(gè)子vi完成與數(shù)據(jù)庫(kù)SQL的鏈接,，通過(guò)ADO Connection Excete.vi對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)添加信息，利用ADO Connection Close.vi關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈接,，并借助ADO Connection Destroy.vi刪除鏈接對(duì)象,。

　　預(yù)約管理功能下包括實(shí)驗(yàn)預(yù)約和預(yù)約審批兩個(gè)按鈕，實(shí)驗(yàn)室教師負(fù)責(zé)預(yù)約審批功能項(xiàng),，點(diǎn)擊預(yù)約審批按鈕,，彈出圖4所示界面。實(shí)驗(yàn)室教師可進(jìn)行相關(guān)條件查詢,，然后選中一行,，得到該行的ID值，選擇審批狀態(tài)（輸入框的）,，使用update命令字符串,，利用平鋪式順序結(jié)構(gòu),，修改數(shù)據(jù)庫(kù)原來(lái)得到ID值的行的審批列信息，最后刷新顯示,。

　　信息查詢功能項(xiàng)包括設(shè)備信息查詢,、開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)查詢和實(shí)驗(yàn)預(yù)約查詢3個(gè)按鈕。實(shí)驗(yàn)室教師在信息管理功能項(xiàng)下就可查詢實(shí)驗(yàn)室相關(guān)信息,，故可不使用信息查詢功能項(xiàng),。該功能項(xiàng)是針對(duì)班長(zhǎng)設(shè)計(jì)的，由于班長(zhǎng)無(wú)權(quán)限打開(kāi)實(shí)驗(yàn)室信息管理界面,，故設(shè)計(jì)該功能項(xiàng)進(jìn)行查詢相關(guān)信息,。

4結(jié)論

　　本文介紹了高校實(shí)驗(yàn)信息管理系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和涉及的關(guān)鍵技術(shù)，并以實(shí)驗(yàn)室教師為例演示了系統(tǒng)的相關(guān)部分功能,。該系統(tǒng)證明了LabVIEW編程簡(jiǎn)單,，可以成功應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)室信息管理方面，并能有效解決實(shí)驗(yàn)預(yù)約繁瑣等問(wèn)題,，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上預(yù)約,、網(wǎng)上審批、網(wǎng)上管理資產(chǎn)等功能,。學(xué)生隨時(shí)可以查詢實(shí)驗(yàn),，并進(jìn)行預(yù)約；實(shí)驗(yàn)室教師也可及時(shí)處理預(yù)約情況,，安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),，并及時(shí)更新實(shí)驗(yàn)室開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)信息。高校通過(guò)使用該系統(tǒng)可使實(shí)驗(yàn)室信息管理及實(shí)驗(yàn)預(yù)約一體化,，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話,，改變了以往由人工操作帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理工作繁瑣的現(xiàn)象，規(guī)范了實(shí)驗(yàn)室信息管理,，方便了學(xué)生,、實(shí)驗(yàn)室教師及時(shí)查看實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息，提高了實(shí)驗(yàn)室使用效率,。

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